浅议数字化变电站及其应用

程 杰 高丽娜

(华北电力大学 电气与电子工程学院，北京 102206)

经济的发展和科技的进步，一方面对电力系统提出了更高的要求，另一方面也为电力系统提供了更多的技术支持，尤其是自动化技术、网络数字化技术的发展，让现代变电站可以具有一定的自动化能力，有效提高工作效率。当前数字化变电站的各种基础技术已经相当成熟，并且随着技术的不断进步，功能还会进一步扩展，有着很好的应用前景。但是总体上看，我国现有的变电站大多数还是老式传统变电站，数字变电站还没有得到普及，这既有技术原因也有人的观念落后的因素，为此本文着重分析数字化变电站的主要特点，阐述数字化变电站的主要优势和应用形式，以期更好的促进数字化变电站在我国的应用。

1 数字化变电站的特点

数字化变电站相对于传统变电站而言具有智能化、网络化和自动化等三个特点。首先，数字化变电站中的信号回路主要采用芯片、光电技术，不再使用传统的导线连接方式，同时这种信号可以利用现有的公用数字网络得以传输，使得数字化变电站智能化运转，极大地提高了工作效率。其次，变电站之间的各种开关量、控制信息等都可以通过网络来进行传输，网络通信主要采用电气量采样值、跳合闸命令、状态信号及故障告警信号等三种数字化方式传输，提高了工作效率。再次，目前我国的电力变电站已基本普及了变电站自动化管理系统，实现运行管理系统的自动化。变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化;数据信息分层、分流交换自动化;变电站运行发生故障时能即时提供故障分析报告，指出故障原因，提出故障处理意见等自动化系统，这种管理系统的自动化可以有效地减少运行维护工作量，也降低了工作难度。大部分的变电站自动化系统的监控、运动、继电保护、自动安全装置等三次和二次设备己经基本采用数字技术。数字化变电站在站内设备的互操作性、信号的光纤传输、网络通信平台的信息共享等方面进一步体现了运行管理自动化的特点。

2 数字化变电站的主要优势

正是由于数字变电站有着如上的三个特点，使得数字变电站得到了广泛的认可，逐渐成为新的变电站工作模式。相对于传统的变电站，数字化变电站具有如下几个方面的优势:一是可以共享一个统一的信息平台。变电站功能越来越强大的同时，其内部的各种设备、组件也越来越多，数字变电站提供的共享平台，使得保护、监控等各种功能都可以使用一个网络来实现互操作性，不仅降低了成本，而且提高了效率，还便于今后功能的扩展。二是更好的扩展性。数字变电站的模块化设计和共享网络的模式，使得增添新的变电设备或者扩展新功能变得十分简单，只需要加入到现有网络即可，而不需对原有设备进行大的变更，使得变电站设备的正常使用周期得以延长，极大的降低了升级更新的成本。三是使用和维护更加方便。传统的变电站一般都要使用电缆进行信息和控制命令的传输，这就需要大量的资金投入和人力维护，而且一旦出现问题很难快速找到根源予以及时处理。数字化变电设备有着智能化、自动化的特点，极大地简化的变电站的正常运行和维护的工作量，不仅可以节省电缆的投入，还可以节省大量的人力资源，有效提高变电站运行的稳定性和安全性。四是精度更加准确。传统的模拟信号在传输过程中很容易产生一定的误差，这是难以避免的，而数字变电站使用数字信号，精度非常高，有效提高了变电站的工作质量。五是更好的安全性。数字化变电站采用最新的电子式互感器，有效降低了传统方式可能导致的高压、差动饱和等问题，有效提高了变电站的安全性。

3 数字化变电站应用成果分析

数字化变电站所使用的相关技术和关键组件都已经较为成熟，其发展和实际应用早已不是纸上谈兵，已经得到了理论界的认可和实践的检验，不仅具备优异的性能和更好的安全性，而且有着非常广阔的发展前景。数字化变电站还可以有效应对传统变电站的诸多难点问题，比如传统传感器有着非常致命的缺陷，很容易出现问题，而数字化变电站采用了最新的光电式互感器，可以有效的避免这样的缺陷。再有传统变电站中如何实现二次设备与传感器之间的信息传递，一直以来就是一个难题，但是采用数字化变电站以后，由于所有设备都有着共享的信息平台，而且相互直接都可以通过公用数字网络连接，很好的解决了这一难题。可以说数字化变电站是近些年各种先进技术的一个集合体，可以有效提高变电站的运行效率和安全稳定性，而且已经具备了基本的应用可能。我国国家电网公司已经开始生产数字化变电设备，实现了国产化，在积累生产和使用经验的同时，也在不断创新和完善新功能，同时为是为包括电子式互感器在内的各种新技术提供了重要的实践检验机会。

4 结束语

随着科学技术水平的不断发展进步，越来越多的先进技术引入到变电站的设计开发中，数字化变电站及其相关技术经过多年的发展实践，已经具备了可行性，成为未来发展的趋势，对于我国构建更加安全高效的电网系统有着十分重要的意义。本文的介绍和分析希望能够更好的促进数字化变电站在我国更快的应用和普及，以建设一个更加安全、高效的电网，更好的为我国经济发展提供强力支撑。

［1］张靓，陈翔，数字化变电站的应用研究［J］，科技风，2010.6:232.

［2］操丰梅，任雁铭，王照，变电站自动化系统互操作实验建议，电网技术［J］，2005.6.